websocket 实现群聊和私聊的功能
WebSocket介绍
WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。WebSocket通信协议于2011年被IETF定为标准RFC 6455，并由RFC7936补充规范。WebSocket API也被W3C定为标准。
WebSocket使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单，允许服务端主动向客户端推送数据。在WebSocket API中，浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。
背景
现在，很多网站为了实现推送技术，所用的技术都是轮询。轮询是在特定的的时间间隔（如每1秒），由浏览器对服务器发出HTTP请求，然后由服务器返回最新的数据给客户端的浏览器。这种传统的模式带来很明显的缺点，即浏览器需要不断的向服务器发出请求，然而HTTP请求可能包含较长的头部，其中真正有效的数据可能只是很小的一部分，显然这样会浪费很多的带宽等资源。
而比较新的技术去做轮询的效果是Comet。这种技术虽然可以双向通信，但依然需要反复发出请求。而且在Comet中，普遍采用的长链接，也会消耗服务器资源。
在这种情况下，HTML5定义了WebSocket协议，能更好的节省服务器资源和带宽，并且能够更实时地进行通讯。
简单来说就是：之前在HTTP协议时想要实现推送也就是所谓的客户端服务端长连接，客户端接收服务端消息。就是需要客户端每隔一段较短的时间去向服务端发送请求。这样由于http头较长，所以会浪费较多的带宽资源。所以定义了一种新的协议WebSocket去替代这种“长连接”。
WebSocket协议
WebSocket并不是全新的协议，而是利用了HTTP协议来建立连接。我们来看看WebSocket连接是如何创建的。
首先，WebSocket连接必须由浏览器发起，因为请求协议是一个标准的HTTP请求，格式如下：
GET ws://localhost:3000/ws/chat HTTP/1.1
Host: localhost
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Origin: http://localhost:3000
Sec-WebSocket-Key: client-random-string
Sec-WebSocket-Version: 13该请求和普通的HTTP请求有几点不同：
- GET请求的地址不是类似
/path/，而是以ws://开头的地址； - 请求头
Upgrade: websocket和Connection: Upgrade表示这个连接将要被转换为WebSocket连接； Sec-WebSocket-Key是用于标识这个连接，并非用于加密数据；Sec-WebSocket-Version指定了WebSocket的协议版本。
随后，服务器如果接受该请求，就会返回如下响应：
HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: server-random-string
该响应代码101表示本次连接的HTTP协议即将被更改，更改后的协议就是Upgrade: websocket指定的WebSocket协议。
版本号和子协议规定了双方能理解的数据格式，以及是否支持压缩等等。如果仅使用WebSocket的API，就不需要关心这些。
现在，一个WebSocket连接就建立成功，浏览器和服务器就可以随时主动发送消息给对方。消息有两种，一种是文本，一种是二进制数据。通常，我们可以发送JSON格式的文本，这样，在浏览器处理起来就十分容易。
为什么WebSocket连接可以实现全双工通信而HTTP连接不行呢？实际上HTTP协议是建立在TCP协议之上的，TCP协议本身就实现了全双工通信，但是HTTP协议的请求－应答机制限制了全双工通信。WebSocket连接建立以后，其实只是简单规定了一下：接下来，咱们通信就不使用HTTP协议了，直接互相发数据吧。
安全的WebSocket连接机制和HTTPS类似。首先，浏览器用wss://xxx创建WebSocket连接时，会先通过HTTPS创建安全的连接，然后，该HTTPS连接升级为WebSocket连接，底层通信走的仍然是安全的SSL/TLS协议。
JAVA实现多人同时聊天
后台代码
package websocket;
import org.json.JSONArray;
import org.json.JSONObject;
import javax.websocket.*;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
@ServerEndpoint("/chat")
public class WebSocketServer {
private static int onlineCount = 0; //记录连接人数
//通过key值去找寻对应的session
private static Map clients = new ConcurrentHashMap<>();
private Session session;//记录登录人的session
/**
* 打开连接，保存连接的用户
* @param session
* @throws IOException
*/
@OnOpen
public void onOpen(Session session) throws IOException {
this.session = session;
this.userId = "user"+this.onlineCount;//由于用连接数去区分不同的连接人
addOnlineCount();
clients.put(userId, this);
}
/**
* 关闭连接，删除用户
* @throws IOException
*/
@OnClose
public void onClose() throws IOException {
clients.remove(this.userId);
subOnlineCount();
}
/**
* 发送消息
* @param message
* @throws IOException
*/
@OnMessage
public void onMessage(String message) throws IOException {
sendMessageAll(userId+":"+message);
}
/**
* 错误打印
* @param session
* @param error
*/
@OnError
public void onError(Session session, Throwable error) {
error.printStackTrace();
}
/**
* 通过session群聊发送消息
* @param message
* @throws IOException
*/
public void sendMessageAll(String message) throws IOException {
for (WebSocketServer item : clients.values()) {
item.session.getAsyncRemote().sendText(message);
}
}
/**
* 获取当前在线人数，线程安全
* @return
*/
public static synchronized int getOnlineCount() {
return onlineCount;
}
/**
* 添加当前在线人数
*/
public static synchronized void addOnlineCount() {
WebSocketServer.onlineCount++;
WebSocketServer.id++;
}
/**
* 减少当前在线人数
*/
public static synchronized void subOnlineCount() {
WebSocketServer.onlineCount--;
}
/**
*
* @return
*/
public static synchronized Map getClients() {
return clients;
}
}
前台代码
<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"
pageEncoding="UTF-8"%>
WebSocket Demo
WebSocket
但是由于WebSocket不是完整的HTTP协议，所以不能在创建连接是通过request去传递参数。
以下有四种传递参数的方法：
1、url站位，通过@PathParam注释获取
websocket的url ：“ws://localhost:8080/WebSocketTest_war_exploded/chat/111”
socket的注解：“@ServerEndpoint("/chat/{userId}")”
方法中接收参数：
@OnOpen
public void onOpen(Session session, @PathParam("userId") String userId)2、url站位，通过session.getPathParameters()获取
通过url的站位去传递参数，由于是记录session，所以可以通过session去获取站位的参数
3、url传参，通过session.getQueryString()
4、url传参，通过session.getRequestURI().toString()
websocket的url：“ws://localhost:8080/WebSocketTest_war_exploded/chat?userId=111”
后台session.getQueryString()获取到userId=111
session.getRequestURI().toString()获取的是/chat?userId=111
从结果可以看出1、2两个方法不需要截取，可以直接使用；而3、4两个方法都需要截取字符串，稍微麻烦，但是请求的url比较清爽。
以上就是webSocket实现多人聊天的内容了。
实现私聊功能
后台代码
package com.zwb.websocket;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.zwb.pojo.User;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import javax.websocket.*;
import javax.websocket.server.PathParam;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;
import java.io.IOException;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
@ServerEndpoint("/chat/{userId}")
public class WebSocketServer {
private static int onlineCount = 0;
private static Map clients = new ConcurrentHashMap();
private Session session;
private String userId;
private static int id = 0;
/**
* 打开连接，保存连接的用户
* @param session
* @param userId
* @throws IOException
*/
@OnOpen
public void onOpen(Session session, @PathParam("userId") String userId) throws IOException {
this.session = session;
this.userId = userId;
addOnlineCount();
clients.put(userId, this);
}
/**
* 关闭连接，删除用户
* @throws IOException
*/
@OnClose
public void onClose() throws IOException {
clients.remove(this.userId);
subOnlineCount();
}
/**
* 发送消息
* @param message
* @throws IOException
*/
@OnMessage
public void onMessage(String message) throws IOException {
//解析json字符串
Map map = jsonToMap(message);
String sendUid = (String) map.get("sendUid");
String getUid = (String) map.get("getUid");
String messageContent = (String) map.get("messageContent");
if(getUid.equals("ALL")){
sendMessageAll(messageContent);
}else{
sendMessageTo(messageContent, sendUid, getUid);
}
}
/**
* 错误打印
* @param session
* @param error
*/
@OnError
public void onError(Session session, Throwable error) {
error.printStackTrace();
}
/**
* 消息发送
* @param message
* @param getUid
* @throws IOException
*/
public void sendMessageTo(String message,String sendUid, String getUid) throws IOException {
WebSocketServer item = clients.get(getUid);
if(item != null) {
Map map = new HashMap();
//消息内容包括发送者，接受者和消息内容
map.put("sendUser", sendUid);
map.put("message", message);
map.put("getUser", getUid);
JSONObject jsonObject = new JSONObject(map);
item.session.getAsyncRemote().sendText(jsonObject.toString());
}else{//离线消息发送
}
}
/**
* 群聊发送消息
* @param message
* @throws IOException
*/
public void sendMessageAll(String message) throws IOException {
for (WebSocketServer item : clients.values()) {
item.session.getAsyncRemote().sendText(message);
}
}
/**
* 获取当前在线人数，线程安全
* @return
*/
public static synchronized int getOnlineCount() {
return onlineCount;
}
/**
* 添加当前在线人数
*/
public static synchronized void addOnlineCount() {
WebSocketServer.onlineCount++;
}
/**
* 减少当前在线人数
*/
public static synchronized void subOnlineCount() {
WebSocketServer.onlineCount--;
}
/**
*
* @return
*/
public static synchronized Map getClients() {
return clients;
}
//解析json数据
public Map jsonToMap(String jsonStr){
Map map = JSON.parseObject(jsonStr);
return map;
}
public List jsonToList(String jsonStr){
List list = JSON.parseArray(jsonStr);
return list;
}
}
私聊功能其实和多人同时聊天区别不大
由于是通过session冲服务端向客户端传输数据，所以在客户端进行websocket连接时向后台传输与session对应的id，以上述代码为例，就是登陆人的userId。
然后在发送信息的时候传递发送人的userId,接收人的userId以及发送的信息。
这个时候就可以通过记录所有登陆人userId和session的clients去搜索出对应接收人的session，然后编写信息。